发布时间:2023-11-07 09:59:02
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇园艺生产的作用,期待它们能激发您的灵感。
关键词:园艺;产业;发展;新农村建设
中图分类号:TU986 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20160632201
1 新疆园艺业概况现象与现状
人们通常把果园、菜园、西甜瓜园、有观赏价值的花园或公园以及风景园的营建、育苗和栽培管理技术统称为园艺。在农业生产中,园艺是一门生产技术,在生产建设中,园艺又是一门形象艺术的统称。
目前,新疆瓜果品种十分丰富,甜瓜、西瓜,香梨等瓜果约有500多个品种。香梨、贡梨(新梨5号)、苹果在全国范围来讲也享有“优质水果”的称号。随着我国园艺产业的进一步发展,农业生产的进程和产业结构的进一步调整,新疆瓜果声誉也逐步提高,产品销往国内多个省市和港、澳、台等地区,出口日本、加拿大、东南亚等十几个国家和地区,深受消费者的喜爱,社会效益和经济效益得到了很好的提高。
2 园艺产业在农业生产与新农村建设中的作用
2.1 园艺产业在农业生产中的作用
农业产业化是提高新疆农业国际竞争力和农业可持续发展的有力措施和重要保证, 大力发展农产品的加工转化、贮藏保鲜和商品化处理等产后产业是农业产业化的最重要内容。
2.1.1 农业生产中园艺产业的效益分析
园艺产业呈现出的高效益优势性。新疆素来被全国人们赞誉有“瓜果之乡”的美称,这与新疆地区绿洲气候、荒漠气候与地形的特殊特点所呈现出来独特的光、热、水资源等方面是分不开的,据了解,当地光能生产潜力在我国排行最高,因此,农田在这种独特的气候条件下,太阳辐射资源非常丰富,白昼与夜间的气温转换非常快和绿洲农业气候的叠加效应,非常有利于瓜果光合作物过路营养物质的积累和吸收。同时,新疆地表水总径流量证明当地水源较为充足,形成了具有新疆特色的绿洲灌溉农业。
2.1.2 园艺产业以庭院经济模式发展
庭院经济的结构有许多种, “种养结构式”就是其中之一。由于园艺作物在庭院经营模式下发展很容易达到高产、高效、优质、不占用过多土地等优点,它的发展增加了农民的收入,提供了更多的剩余劳动力。为此,许多农户竞相发展,延续发挥了经济效益的同时,也取得了良好的社会效益。据调查,根据人均责任田和农户人均庭院宅地所占的比例,庭院经济主要由葡萄、家畜、用材树、果树、养蚕和蔬菜等6种作物占有,根据庭院经济投入和产出比技术与分析,庭院经济较发展农业责任田要多出的3.5倍左右。
2.2 园艺产业在新农村建设中的作用
园艺产业的发展在农业生产与新农村建设中起到了非常重要的桥梁作用,可以源源不断地将千家万户农民的产品进行商品化转换,可大大延长园艺产业在农业生产中的链条效应和经济效应。
2.2.1 新农村建设中重要的资金依靠
新农村建设的同时,需要大量的资金支持,面这项庞大工程所需要的资金不能只依靠国家的投入。因此,新疆在园艺生产过程中产生的较高的生产效率的同时,可以在单位面积上获得更多更优质的产品,提升经济效益空间,这将大大推进新农村建设进程。
2.2.2 新农村建设中劳动力的保障
新疆园艺产业在新农村建设中无疑显示出了其优势产业的地位,但也暴露出一新的问题,如劳动资源、劳动力短缺,大部分劳力外出打工,而非停留在新农村建设领域的种种现象。而基于新农村建设工程的劳动力需求,当地部门应想尽一切办法,保证农民在本地就业、工作和学习,为新农村建设提供充足的人力保障。
论文摘要:河南作为中华文明的发祥地,具有悠久历史,拥有众多的文化资源和遗产。河南省文化创意产业规模化发展迅速,其关键是人才,本文论述了高等职业院校的设计艺术教育对人才的培养,为河南省文化创意产业的健康发展积蓄力量,并对文化创意产业的可持续发展提供了重要保障和支撑。
河南省文化创意产业人才的培养是一个系统的工程,涵盖了文化创意产业链条上所有从业人员的学历教育,再教育,技能培训以及自我完善能力的培养。高等职业设计艺术教育处于这个产业链的高端,有着不可替代的主导地位,但对其作用机制的研究不能从其学科体系中割裂出来,必须在河南省地域文化、经济发展水平的大背景下针对文化创意产业人才培养的特点及要求,依托大的学科体系展开全面的比较分析。
一、文化创意产业人才培养的特点及要求
文化创意产业属于知识密集型新兴产业,具有高知识性、高附加值、强融合性的特征。[1]文化创意产业人才可以根据在产业链上的作用和分工的不同,分为文化创意人才、文化创意活动的组织人才和文化创意成果的经营人才。而文化创意人才能够位于创意产业价值链的高端,是因为创意产品的主要增值部分就在其原创性的知识含量中。文化创意人才所从事的创造价值的这种活动,改变了过去必须要有实体生产才能成为产业与创造价值的观念,而将抽象的、无形的创意活动当作产业链的一环。
1.文化创意产业的个性与共性
创意产业规模化发展的关键是人才,创造性人才需要个性的自由发挥,而创造性产业在一定程度上要考虑共性,产业机制是规模化的,需要有制度和协调。[2]所以这样一种个性和共性的结合,就是创造性人才的培养和创造性产业的发展之间的矛盾和协调问题。
高等设计艺术教育在文化创意产业人才培养中最根本的作用就是解决了以上两个问题,即文化创意增值和个性与共性的矛盾调和。高等职业设计艺术教育首先是文化创意专业人才的培养,同时它的基本培养模式是通过科学的方法批量为社会输送创造性的人才。此时创造性人才的个性表达是基于一个系统科学的创新体系之上的,最终的教育成果表现为文化创意产业规模化发展的人才储备。
2.国际文化创意产业形势
目前国际上文化创意产业主要有三种表现形式,一是以英国政府定义为基础的“ 创意型”,主要依托工业设计和艺术设计领域;二是以美国界定为代表的“版权型”,即生产和分销知识产权的产业;三是中日韩等国的“文化型”,不论哪一种产业形式,文化创意人才的培养都是以高等设计艺术教育作为中坚力量。[3]仅以游戏产业为例,在2003年,美国设有游戏专业的大学(学院)有540所,日本有200所大学设有游戏(开发、设计、管理、运营)专业,韩国有288所大学或学院设有相关专业。
二、河南省高等艺术教育的比较分析
河南省高等艺术教育主要包括:普通高等院校的艺术普及教育、高等师范院校的艺术教育方向、高等职业应用型的设计艺术教育、纯艺术教育。其中普通高等院校的艺术普及教育和高等职业应用型设计艺术教育是河南艺术教育的重点。
(1)普通高等院校的艺术普及教育
在大学生全面素质教育中人文素质教育占基础性地位,而艺术素质教育又是人文素质教育的基础。没有艺术教育是不完整的教育,高等学校需要艺术教育,实施艺术教育是适应现代社会发展的需要,是时展对高等教育提出的新要求,是深化高等教育改革、推进素质教育的切入点,是提高学生审美能力、表现能力、创新能力的根本途径,是大学生全面素质教育的重要组成部分。
(2)高等师范院校的艺术教育方向
高等师范院校的艺术教育应该是以培养从事普及艺术教育为目标的教育人才为核心的。培养讲方法、知识渊博、长于引导,有较高的艺术鉴赏、艺术批评、艺术教育理论研究能力的高水平教师。
(3)高等职业院校应的用型设计艺术教育
高等职业设计艺术教育是我国艺术教育领域发展教晚,但规模最大,分类最细,教育目标最明确的类别。高等职业设计艺术教育的办学目的是培养祖国现代化建设中迫切需要的行业内专业人才,与行业相关技术、工程紧密结合,能够快速学以致用;培养学生继续学习持续发展的能力,在熟练掌握专业基础同时具备日后深入学习的能力。 转贴于
(4)纯艺术教育
纯艺术的概念最早被赋予的意义是反艺术实践中任何的功利性目的,是为了“艺术而艺术”的一种很纯粹的,重精神体验的艺术活动。因其被定义了本质的非功利性,自然而然的与应用型的各艺术设计专业相距日远。
我们看到艺术普及教育很大程度上得益于应用型设计艺术教育的快速壮大,学历培养和就业优势两把利器完成了对整个文化创意产业链的支持和提升。伴随着我国经济的高歌猛进,社会对应用型设计人才呈现出很大的刚性需求,高就业率、高收入带动了艺术教育市场整体的繁荣。
三、高等职业设计艺术教育在河南省文化创意产业中的重要作用及有效支撑
高等职业设计艺术教育,是指高等职业学校主体有计划发掘、培养与完善学生的设计艺术创造素质与能力的行为及其体制,是专门的以职业教育和职业技能目标为导向的设计艺术文化创造能力教育,其终极性目的是为了促进人类实现意义化生存和可持续发展的梦想。[4]高等职业设计艺术教育,在本质上是在高层面上的发掘、促进学习者的设计文化素养、创意创造与传播能力的形成与提高。
创新思维的培养是职业设计艺术教育的核心问题,设计艺术的发展在很大程度上就是创新思维的发展。设计艺术的创新思维实质是指以辩证的逻辑性思维为基础,以敏锐性、独创性以及批判性为特征来体现形象的一种思维活动。所以在设计艺术的教学中,要培养学生的创新思维能力,在教育教学过程中注重培养学生的批判精神,培养学生丰富的想象力和善于捕捉创造灵感思维的能力。高等职业设计艺术教育的核心作用就是培养创意型、素质型、可持续发展型的人才,这也正是文化创意产业所需的人才。
文化创意产业的可持续发展会受到消费者文化层次、审美取向、价值观念等软因素的制约,一个具备较高文化艺术素养的受众市场无疑是文化创意产业蓬勃发展的最强有力的保证。在高等职业艺术教育大框架下,通过高等艺术教育四个层次的比较分析,可以看到高等职业院校的艺术教育在为文化创意产业的健康发展积蓄力量,为河南省文化创意产业可持续发展提供重要保障。
综上所述,虽然文化创意产业的发展仍处在起步阶段,但其强劲的发展势头,必定会成为我国未来的朝阳产业,前景不可估量。文化创意人才是河南发展文化创意产业的第一文化资源,在大力引进人才的同时,高等应用型设计艺术教育必须完全融入文化创意产业这一新兴的经济力量,将文化创意与艺术感染力和科学技术生产力更为紧密的结合起来,携手纯艺术发展的力量,高度重视高等职业设计艺术教育,充分利用现有设计艺术教育资源和优势,才能为河南培养更强更多本土化的文化创意人才,以促进和满足河南文化创意产业的快速和持续发展。
参考文献
[1]刘轶.我国文化创意产业研究范式的分野及反思[J].现代传播,2007(1):108-116.
[2]徐光春.徐光春在香港谈中原文化与中原崛起,2007.55-56.
[3]历无畏.创意产业导论[M].上海:学林出版社,2006.
[4]彭吉象.艺术学概论[M].北京:北京大学出版社,1994: 7.
1.1使得设施农业结构调整更为完善
在传统的农业生产结构中,农业生产中主要是根据季节来进行播种,受气候影响比较大。园艺工程的运用大大改善了这种窘境,园艺工程的运用中主要有运用温室大棚技术以及相关的配套设施,不仅为园艺产品的生长提供了合适的温度及充足的养料,而且使农产品的种类也大大增加,极大地促进了农业的发展。
1.2能够节约土地等稀有资源
随着我国经济的发展,城市化进程也逐步加快,城市居民的消费需求也日益多样化。在追求经济发展的同时,也要注重生态环境的保护,发展设施农业园艺工程能够充分利用土地资源,利用有限的土地资源生产出更多种类的产品,从而实现可持续发展。
1.3使得农业的发展扩产增效
设施农业园艺工程的开展是我国农业现代化发展的必然趋势,这项工程的开展能够形成一定的模式,从而能够充分发挥农作物潜能,实现我国农产品产量的升级,能够促进我国农业生产的现代化。
1.4能够保证园艺产业与农业的有效融合发展
在我国的农业生产发展过程中,离不开现代的科学技术的支持。发展设施农业园艺工程能够在一定程度上培养出高产、优质的产品,主要是市场发展为目标,充分利用科学技术,为满足生产发展的多样化需求,开展各项工程,例如种子的种植以及环境设施控制等工程。
2设施农业园艺工程现状
2.1没有形成规模化发展
在我国的设施农业园艺工程中,一般多采用塑料大棚的方式进行生产,虽然在一定程度上能够起到保温的作用,但是很难对农业植物进行加温,因而这种生产方式没有形成一定的规模。
2.2科技含量不高
发展设施农业园艺工程中,栽培技术一般采用的是传统的方式,缺少现代的科学技术的应用,没有进行一定的量化,也无法满足园艺发展的正常需求,因而科技含量不高。
2.3生产的雷同性和盲目性较高
对于我国的园艺工程的发展并没有因地制宜,没有结合当地的实际情况来进行,一般都是采用高科技示范园区来进行区域化发展,因而具有一定的雷同性,对园艺工程的科学化概念缺乏一定的理解。
3破解设施农业园艺工程中问题的策略
3.1因地制宜,支持优良品种生产
设施农业园艺工程的因地制宜要注意两点:一是要根据农业生产的地域选择种植,根据该地域独特的地形地貌,以及气候条件选择合适的专业化区域进行农业生产;二是因地制宜还要求选择合适的生产品种,该品种适应该地区各方面生产要求,在保证生产的前提下从而提高产品的产量。
3.2发展特色设施农业园艺
对于我国设施农业园艺工程的发展来说,一是需要园艺管理者结合我国国情进行生产,大力培育具有特色的农业产品,建立健全我国农业发展体系;二是需要政府对农业生产提供大力支持与服务,确保农业规范发展。
3.3加大科技投入
近年来国家加大力度提高我国科技的发展,科学技术是第一生产力,而设施农业园艺工程作为一项相关的科学研究工作,更应该加以重视。解决我国的设施农业园艺工程中出现的问题,要积极组织专业的团队进行科研成果的探讨,同时要将深入调查的结果与当地的农业生产结合起来。
3.4尽量克服生产的盲目性
随着设施农业园艺工程建设的不断发展,出现的问题也不断增多。一是设施园艺事业出现盲目性,造成了引进设备不能很好地适用于当地的农业生产,要求管理者能深入调查发展;二是市场信息传递不及时,导致农业生产各方面生产信息传递偏差,从而难以提高产品生产质量,这就要求市场能够及时传递。
3.5注重设施园艺工程的人才培养
设施园艺工程是我国农业发展中的一个重要组成部分,随着我国对农业技术方面重视程度的不断增加,设施园艺工程的发展也不断地进步。然而,与发达国家相比,我国的设施园艺工程的发展还有一定的差距,科学技术方面的竞争,归根结底是人才的竞争,因而当前设施园艺工程中的主要任务是要注重人才的培养,加强设施园艺方面知识的培训,从而保证农业发展更加科学与专业化。
4结语
1.1发展可行性本地巨大的需求催生园艺种苗产业在过去的5年里,全市对园艺种苗需求量累计达9.4亿株,而南京本地能提供的种苗累计不到1亿株,仅占总需苗量10.7%。巨大的园艺种苗缺口催生了园艺种苗产业的“倒逼式前进”,形成了6个以外调种苗为基础的园艺引种中心,引导建立了3个市级园艺优势种苗繁育中心,催生了一大批农户自繁自育园艺种苗的格局。良好的政策促进园艺种苗产业发展随着农业现代化的推进,支持种苗产业发展的政策不断出台,对种苗投入逐年提高。如“农业1115工程”“、生物农业”、“设施农业”、“农业综合开发”“、绿色南京”等,园艺种苗产业迎来了发展的春天。蓬勃发展的产业后劲保障了种苗产业的可持续发展园艺产业是朝阳产业,园艺种苗产业更是朝阳中的朝阳。6.67万hm2的经济林果的产业基础是支持种苗产业最有力的保障,新基地的发展、老基地的品种更新、市外市场的开拓等,种苗产业的可持续发展具有广阔的空间。
1.2发展思路5年内应以自给自足为前提,立足本地,优势产业的优势园艺种苗优先发展,进一步增加科技投入,规范生产经营,打造种苗品牌。
1.3发展重点依据南京市园艺种苗业供需现状及结构性特点,南京地区未来5年内,草莓、西甜瓜、茶叶等种苗产业具有产业基础,且经济效益稳定,是农业领域带动农民增收少有的优势产业,应该集中力量,围绕规模化、集约化、产业化和自主创新能力上下功夫;传统的葡萄、梨、桃等小规模果品以及中药材短时间内难以形成产业,应该长远考虑,主要工作应围绕种质资源保护和规范引种;苗木种苗需求进一步被压缩,整个花卉种苗市场缺乏大型花卉企业带动,短时间内很难做成产业,围绕市场变化与需求,主要工作应从探索和培育建立花卉种苗生产企业做起,较为符合实际。
2主要对策及建议
2.1建立长三角优质种苗研发体系发挥农科院所作用,整合全市农业科技资源,一方面,建立南京地区园艺优势产业种质资源圃,如雨花茶、桃、梨、蓝莓等,开展地方园艺良种保护;一方面大力引进外来优质种质资源,丰富品种资源,建立外来园艺良种引种规范,规范审批制度,治理引种乱象,对企事业单位从市外引种园艺种苗推行主管部门备案制度,引种必须实行先试验后推广原则;另一方面建立园艺优势产业种苗生产许可制度,对从事园艺种子种苗生产的单位和个人实行政府许可,不容许个人私自繁育商品种苗,及时介入种苗市场管理和监督,可以有效打击假苗、劣苗的出现,有利于种苗产业的发展。在种质资源的基础上,通过提纯复壮、品种杂交、基因育种等生物技术选育具有自主知识产权、有重大应用价值的园艺新品种,提升园艺种苗产业整体研发水平。
2.2建立适宜南京地区园艺产业发展的繁育体系根据南京园艺产业发展的现状和实际条件,实行优势种苗产业政府引导,多种经营主体共存,逐步建立一批园艺种苗生产基地。一是要建立优质草莓种苗繁育基地,主要以溧水傅家边和高淳花山为核心,建立草莓种苗三级繁育体系构架,一级为园艺种苗原种场,主要是进行品种提纯复壮和脱毒处理等工作,分别建立2个组培实验室,主要依靠省市科研院所来完成;二级为园艺种苗扩繁场,主要对原种场生产的原原种苗进行扩繁,生产原种苗,主要由市级育苗繁育基地来完成;三级为园艺商品苗场,主要扩繁场生产的原种苗,直接用于生产的种苗,主要依靠镇街农技部门、企业和农民合作社。二是要建立优质西甜瓜种苗繁育基地,以江宁横溪为核心,建立市级西甜瓜工厂化育苗中心,引进西甜瓜育种企业,实行西甜瓜种质储备制度,重点为小兰、8424等西瓜品种。三是要建立优质茶叶种苗繁育基地,以高淳东坝与溧水傅家边为核心,建立市级茶苗繁育中心,重点建设雨花茶品种的资源圃及茶苗扩繁基地。四是要建立优质葡萄、蓝莓、桃等小果品种苗繁育基地,主要以溧水区白马镇、六合区竹镇镇为核心,接受市场调节,鼓励私营业主发展种苗生产。五是建立优质花木种苗繁育基地,主要以浦口星甸、栖霞八卦洲、江宁街道等近郊花卉生产带为核心,围绕高档盆花、观叶植物等,加大引种力度,建立适当规模的花卉种苗繁育基地。
2.3建立优质种苗推广服务体系南京市现阶段园艺种苗的推广服务体系关键在于建立连续的服务链、标准的示范基地和稳定的经费支持。连续服务链主要包括2个方面,一方面是连续的种苗推广组织链,以市级推广部门为基础,主要负责推广的可行性、安全性及试验示范,区级推广部门负责种苗推广的宣传发动与区域需苗测算,镇街推广部门负责种苗订购落实,形成一种组织连续、分工明确的服务机构;另一方面是连续的产业服务链,种苗的推广不仅仅是推广种苗,更是推广种苗栽培技术,种苗生产企业必须配备种苗种植服务队,种苗从出圃-成活-结实等环节要跟踪服务,好的种苗必须有好的技术才能生产出好的产品。建立标准的优质种苗栽培示范基地,做给农民看,让农民一方面学到先进的技术,另一方面看到优质种苗的好处,在“百闻不如一见”体验中推广种苗。稳定的经费支持,优质种苗因其生产成本原因,价格往往高于普通种苗,在推广初期,需要一定的价格补贴作为种苗推广的经费支持,对于优势种苗的生产成本给予30%补贴,可以有效地促进优质园艺种苗占领市场,提高优质种苗企业生存空间,打击外地种苗及降低自繁劣质种苗的市场空间,引导整个种苗的发展方向。
国外设施园艺发展的特点
1工业技术植入园艺作物生产,实现了设施园艺生产的自动化
工业技术植入园艺作物生产之中,使设施园艺赋予了工厂化农业的内涵,成为工业化大体系不可分割的部分。温室生产的高投入、高产出、高效率管理模式要求应用大量的高新技术,当前工业领域内的科技成果(如机器人技术等)不断运用于温室园艺配套装备之中,已取得初步成果。国外发达国家一直致力于把自动化技术应用于园艺作物的耕种、施肥、灌溉、病虫害防治、收获以及农产品加工、储藏、保鲜的全过程,可以根据作物生长发育的特点,创造最适宜的温室环境条件,基本摆脱了外界环境条件对作物生产的影响,实现了作物周年生产和均衡上市。目前,这种自动控制技术逐步向智能化、网络化方向发展[31]。20世纪70年代以来,发达国家的设施园艺已具备了设施设备完善、生产技术规范、产量稳定和产品质量安全性强等特点,并且已形成了温室制造、生产资料配套、产品生产、物流等为一体的设施园艺产业体系。目前,日本、美国、荷兰、以色列、韩国、英国开发出的耕耘、移栽、施肥、喷药、蔬菜嫁接、蔬菜水果采摘、育苗移栽、苗盘覆土消毒等机器人装备相对比较成熟,可用于设施园艺生产。温室园艺机器人的使用,不仅大幅提高劳动生产率,改善设施生产劳动环境,而且保证了作业的一致性和均一性[32]。日本、韩国等国研究开发了多种设施园艺耕作机具、播种育苗装备、灌水施肥装备以及自动嫁接装备等,提高了温室管理水平和劳动生产率;荷兰研制温室屋面清洗机械装置,用于清洗屋面灰尘,大幅度提高了温室的透光率[33-34]。另外,荷兰还开发出自动通风窗开闭、温湿度调节装置,被越来越多的温室采用。发达国家在设施园艺产品的采收和后加工过程中,广泛使用包装机具、高效运输装置、盆花转运机械、快速分级系统等设备,提高了园艺农产品的商品性,如荷兰采运、包装设备能同时实现10~20个不同花卉品种的自动分类,X射线可用于分辨盆花茎干的长度和叶色[35]。
2高新技术在设施园艺中的应用,推动了设施园艺向“植物工厂”方向发展
无土栽培、计算机技术、生物技术、产品采后处理、新能源利用等高新技术在设施园艺中的应用,使设施园艺逐步向“植物工厂”方向发展。在美国、日本、英国、奥地利、丹麦等国都建有高度自动化的“植物工厂”,可用来生产蔬菜、花卉和果树,并且一些高附加值的作物如香料、工业原料植物、药用植物、食用菌等也采用“植物工厂”进行生产。目前,“植物工厂”主要用于生菜、菠菜、莴苣、三叶芹、番茄等蔬菜作物的生产,由于充分利用空间,实现立体多层种植,单位面积的栽培效率可提高数倍。如日本在“植物工厂”内利用无土栽培技术和环境自动调控技术,一年内可多茬栽培生菜和菠菜,收获期比露地缩短一半时间,产量可达180kg•m-2左右,为露地栽培的30倍以上[26]。此外,随着人类对太空探索的日益增多,太空农业成为研究的热点,美国宇航局(NASA)在国际空间站上探索“植物工厂”技术,目前已在绿豆、菜豆和马铃薯等作物上获得了成功。
3无土栽培技术的应用使设施园艺发生了巨大变革
20世纪20年代末,无土栽培技术开始应用于设施作物生产,使设施栽培技术产生了一次大的变革。无土栽培打破了作物生产的空间和地域限制,可以在不适合作物生长的荒漠戈壁、滩涂地、海岛、盐碱地、高寒地、阳台屋顶甚至太空进行作物生产;无土栽培改变了设施栽培的传统种植方式,采用营养液或有机基质进行作物生产,可以有效避免设施土壤连作障碍,生产出清洁安全的园艺产品,并且具有省水、省肥、省工等优势,从而成为栽培学领域飞速发展的一门新技术;无土栽培可加速作物生长,提高产量和品质,一般果菜类蔬菜水培的产量为土壤栽培的数倍甚至数十倍,如番茄营养液栽培年产量最高的可达到75kg•m-2,极大提高了园艺作物的生产效率。20世纪70年代初,美国已有400hm2温室采用无土栽培技术生产黄瓜、番茄等。目前,在发达国家的设施园艺生产中,无土栽培占温室总面积的比例荷兰超过70%,加拿大超过50%,比利时达50%,美、日、英、法等国的无土栽培面积达到250~400hm2[36-37]。欧共体明确规定,所有欧共体国家温室作物生产要全部实现无土栽培。
4节能、环保的理念贯穿于设施园艺生产之中
设施园艺是一种高能源消耗、高成本投入、高效率产出的生产方式,其中温室的能源消耗占运行成本的比例较高,减少能耗、提高能源利用效率是设施园艺发达国家开展节能工作的普遍做法。随着能源危机的不断加剧,节能设备已成为温室装备研究和开发的热点之一,而人工补光装置是温室耗能最多的设备之一。日本、荷兰、美国等积极探索温室新型补光光源LED的研究。LED冷光源在满足作物光合作用需求的条件下,与传统钠灯相比具有高光效、长寿等特点,节省能耗达50%以上[38-39]。近年来,由于中东局势不稳定导致能源紧张、CO2排放的限制以及《京都议定书》的执行等原因,欧美发达国家已将节能技术作为温室领域最重要的研究课题。目前在设施园艺节能新材料、新技术和新能源的研究中,主要倾向于对太阳能和储热材料的有效利用。其中,温室相变储热技术就是最具发展前景的节能技术之一[40],美国和日本等国使用氯化钙、硫酸钠、聚乙二醇和石蜡等相变材料作为墙体储热、地下储热和室内外联合储热系统,试验证明是可行的储热方法,但其工艺和储放热效率等尚需进一步改进[41-42]。一些国家利用浅层地热,在夏季通过把低温冷水源抽到地上,用于温室降温,经过热交换的热量回流到地下,冬季把高温热水源抽上来,只需要稍微加温就可以用于温室增温[43]。另外,通过对温室覆盖材料内侧进行镀膜处理,能够有效阻止长波向室外辐射,减少了热损耗,可以实现节能25%以上。在多余能量回收和利用方面,荷兰瓦赫宁根大学通过覆盖多层光谱选择性吸收的金属材料(SOL-MOXHilite,荷兰)和绝缘塑料薄膜(Ebiral,美国),研制成一种高效降温-高品位能量产生组合系统,并应用于生产[44]。该技术在高温季节,可以反射作物光合作用不需要的近红外光(NIR),减轻温室的高热负荷,而收集反射的能量直接或间接地转化成电能,用于温室降温的能耗;荷兰温室通过在玻璃表面喷洒白色涂层,减少夏季进入温室的太阳辐射量,达到降温目的;通过改进温室通风窗口的数量、尺寸、传动方式以及开启的角度也能够使温室达到较理想的降温效果。发达国家在发展设施园艺过程中,把保护环境作为前提条件。进入21世纪,随着人们对生态环境保护和食品安全的日益关注,欧美发达国家在探索温室能源高效利用、生态环境保护等方面进行了大量的研究工作,研制开发出一系列适合于温室安全生产的环境友好型新技术。营养液无土栽培技术在现代温室生产中被广泛使用,然而,大量营养液的废弃给环境带来巨大的压力。欧盟普遍采用营养液闭路循环系统,通过对营养液的回收、过滤、消毒等措施,实现节水21%、节肥34%,提高营养液利用效率,同时大幅度地减少营养液外排污染水源和土壤。在温室病虫害防治方面,开展以生物防治、生态防治和物理防治相结合的综合防治技术的研究与应用[45]。目前,荷兰在温室生物和生态防治综合利用方面处于世界领先地位,如Koppert公司通过释放天敌昆虫,能够对设施蔬菜主要害虫达到良好的防治效果,如粉虱天敌浆角蚜、斑潜蝇天敌潜蝇姬小蜂、蚜虫天敌食蚜瘿蚊[46],目前这些害虫的天敌已基本实现了商品化。为了提高温室番茄、甜椒等蔬菜作物的质量,禁止使用化学生长激素,荷兰研制驯化出取代传统振荡授粉的雄蜂授粉,这种授粉方式效率高,并且能使作物产量提高20%左右。以色列开发出太阳能杀灭温室土壤病虫害新技术,把灌溉系统安置在翻耕的土壤中,铺上一层薄薄的透明塑料膜,经过夏季高温处理,可杀死地表30cm土壤层中90%~100%的细菌、真菌以及线形蠕虫等。统计分析表明,太阳消毒法可提高设施番茄、洋葱、土豆等农作物产量25%~432%。在新型栽培基质开发利用方面,加拿大、以色列、英国等国研制出替代草炭、岩棉的无土栽培生态型基质,形成与其相配套的设施蔬菜低碳栽培技术体系[47]。目前,低成本、环保型无土栽培基质研发已取得重大进展,并逐步走向产业化、商品化。
5信息化技术和计算机技术应用于设施园艺作物周年生产之中
随着微型计算机、传感器及单片机技术的运用,温室环境控制智能化、网络化管理技术得到较快的发展。设施园艺发达国家研发作物自动化生产管理和环境智能化控制体系,从育苗、定植、栽培、施肥、灌溉等过程全部实现自动化运作,温室环境如温度、光照、湿度、水分、营养、CO2浓度等综合环境因子全部实现计算机智能监控。随着无线网络技术的应用,温室网络化管理技术也得到了较快的发展。美国、日本、荷兰研发出一种基于控制器局域网总线(CAN)和无线传感器网络(WSN)的控制系统,能够对温室内空气温湿度、土壤温湿度以及光照等参数进行自动采集,同时控制风机、暖气、水泵等温室环境调控设备,使温室环境达到农作物生长的最佳环境[48]。通过研究温室作物生长发育与环境、营养之间的定量关系,建立作物生长发育信息化模型,开发出适合不同作物生长发育的温室控制、咨询及管理专家系统。以色列和荷兰开发出番茄和黄瓜等蔬菜作物生育模型和专家系统,包括适用于整枝方式、栽培密度、针对天气和植株生育状况的环境指标、不同生育阶段的水肥指标、病虫害预防和控制技术等。荷兰瓦赫宁根大学通过将作物管理模型与环境控制模型相结合,实现温室环境的智能化管理,大幅度降低了温室系统能耗和运行成本。日本千叶大学利用遥感遥测、人工神经网络、遗传算法、模糊控制策略等智能控制技术,对农产品从产地生长、采收验收、加工、自检自控等所有过程的数据、信息、图像都实现了信息化管理[49]。
6注重温室作物专用品种的选育及其配套技术的研发
现代农业竞争的核心是品种,重视温室栽培作物专用品种的选育是设施园艺发达国家保持温室产业世界竞争力的重要手段。这些国家在搜集保存本国种质资源的同时,还十分重视国外种质资源的搜集、交换和引进,如以色列通过搜集和引进国外花卉、蔬菜、果树品种在设施内进行微咸水灌溉,通过遗传改良、驯化,培育出适合于本国温室生产的专有设施园艺品种。近年来,设施园艺发达国家越来越关注设施作物新品种的外观品质、营养品质、耐贮运等性状的选育,如以色列选育出一种根据客户对体积和色泽要求的无籽西瓜新品种;荷兰种苗公司开发出一些富含钙质、维生素且热量低的“减肥蔬菜”,高氨基酸含量的“营养蔬菜”,具有观赏价值的“花卉蔬菜”等新品种。一些生物技术被广泛用于温室作物新品种的选育,包括细胞组织培养、体细胞杂交、原生质体融合、遗传标记、转基因等技术,在茄子、番茄、甜椒、黄瓜及叶用莴苣等蔬菜作物上培育出一大批优良品种,如德国马普育种研究所将人工合成的吲哚基醋酸基因转入茄子,使冬种茄子与夏种的一样优质;荷兰育成的抗虫蔬菜品种可以大幅度减少蔬菜生产中农药的使用量,既降低了蔬菜产品农药的残留,也降低了蔬菜生产的成本。此外,在开发和选育设施作物新品种的基础上,欧美发达国家非常注重温室新品种配套栽培技术的研究和开发,选育的新品种普遍采用工厂化育苗体系、高效安全生产技术体系和无土栽培技术,利用高新技术使环境因子与栽培模式的规范完美结合,为作物生长提供最佳的环境,保证高产、稳产[50-51]。
国外设施园艺发展趋势分析
1设施环境调控自动化与设施园艺作业机械化程度不断提高
发达国家从事农业人员较少,加上劳动力成本较高,设施园艺生产中非常注重管理水平和劳动生产率的提高,从温室耕作、作物栽培、生长管理、产品采收、包装和运输等过程全部实现机械化控制,温室内温度、光照、湿度等环境调节全部由计算机监控和自动化调控。随着工业技术的不断发展,机器人技术将会广泛应用于设施园艺的生产,实现温室作业精确、高效及省力化。
2温室日趋大型化,环境调控趋于智能化
大型温室设施具有投资省、土地利用率高、便于实行机械化自动管理、实现产业化规模生产、室内环境相对稳定的优点,因此,设施园艺发达的国家如荷兰、加拿大等温室逐渐向大型化方向发展;温室园艺的核心是能够对设施内栽培环境进行有效地控制,创造出适于作物生育的最佳环境条件,因此,未来的人工智能控制系统不仅要做到栽培环境全自动控制,还要与市场、气象站、种苗公司、病虫害测报等相连接,进行产量、产值的预测,为生产者提供更为广泛的信息情报和确切的决策依据。
3设施作物品种更加丰富,市场服务体系更加完善
愈发重视设施作物专用品种的选育,为设施园艺生产提供专用的耐低温、高温、弱光、高湿,具有多种抗性、优质高产的种苗。种苗公司作为品种选育的主体,在种质资源、育苗设备方面具有强大的优势,能够依据市场需求开发设施栽培所需专用品种,并对设施园艺产前、产中、产后提供技术支持和市场信息化服务。
4无土栽培成为现代设施园艺的主要栽培形式
无土栽培技术具有诸多方面的优点,目前全球已有100多个国家将无土栽培技术用于温室生产品质优、商品性好、安全、绿色的园艺产品。随着未来人口数量的不断增长、可耕地面积的日益锐减,无土栽培技术在提高作物产量、拓展土地利用空间以及保护自然生态环境方面具有广阔的应用前景,在设施园艺、观光农业、家庭园艺、植物工厂和太空农业领域也将会拥有广阔的发展前景。